定義
什麼叫環網?大部份人把“STP環網”簡稱“環網”。
什麼才是真正的環網?業內把“可實現
無盤伺服器跨交換機聚合,可將多台設備虛擬成一台設備”的區域網路組網簡稱“軟堆疊網環或智慧型環網”。
同時,以太環網既指物理
環形拓撲也指
邏輯拓撲,其中業務流量完全基於IEEE 802.1規範的轉發規則轉發,支持點到點(
E-Line)、多點到多點(
E-LAN)和點到多點(E-Tree)等
乙太網業務,包括乙太網專線(EPL)和乙太網虛擬專線(
EVPL),支持各種模式的通信,包括
單播、
多播和廣播,能夠防止數據的失序和重複。而針對環網互連,乙太網環網能夠通過3種模式進行互連:共享的節點、由兩個共享節點組成的鏈路、由以太環網重疊而成的多環/層網路。業務能夠經過互連的環網實現
端到端的傳送。
T-MPLS環網
多協定
標記交換(MPLS)技術基於標籤進行交換,同時可以支持數據業務的傳送,
T-MPLS技術就是在繼承MPLS數據特徵基礎上,實現電信級需求的統一多業務傳送技術。基於T-MPLS技術的環狀網路,又稱為TM-SPRing(即T-MPLS共享保護環)。T-MPLS環網保護技術就是在TM-SPRing中對業務進行快速保護的技術。
T-MPLS環網是通過
邏輯結構映射方式構建的T-MPLS LSP傳送環網。在TM-SPRing中,各節點間建立邏輯相鄰關係,相應的連線關係的建立不受
物理設備、MAC拓撲的限制。相鄰節點之間的連線稱為區段,在T-MPLS環網中,區段為雙向連線,可以為物理的鏈路,也可以是邏輯上的連線。環網節點間的用於傳送業務的傳送通道實體由基於
T-MPLS一組
標記交換通道(
LSP)實現,
萬兆環網就是採用這一保護環,環網承載實體為一條或多條LSP構成的雙環結構,兩個環的業務流向相反,可分為
順時針方向和逆時針方向,實現雙向10個G的吞吐量,以具體業務方向為標準,也可分為工作環(工作業務方向)和保護環(工作業務反方向)。每個環可以根據業務數量需要,建立多條LSP,為不同業務流分配不同的LSP。TM-SPRing的保護是針對相鄰節點區段,業務的保護倒換與否是按區段的信號質量優劣而定。
為了防止相鄰節點區段失效,在發生故障的情況下,需要確定完善的保護機制,以實現對故障的快速保護,可採用兩種保護機制:
源路由(Steering)方式和環回(Wrapping)方式。前者就是源節點在發現故障後改變路徑,繞過故障節點,直接將數據流傳送到目的節點;而後者則是靠近故障的節點將數據流環回到另一個環上,通過長路徑,允許數據流維持與目的節點之間的連線。兩者最大的不同在於故障發生後,發起數據流重定向的節點不同。前者是傳送數據流的源節點,而後者則是靠近故障的鄰節點。環回方式的保護倒換啟動時間短,相應的丟包較少,但是倒換的保護路徑不是最最佳化路由;源路由方式的保護路徑是最最佳化路由,但是保護倒換啟動時間較長,相應的丟包較多。
在
T-MPLS SPRing中,自動保護倒換(APS)信息借鑑
SDH中的快速保護倒換技術來實現故障檢測及保護倒換。在正常情況下,一個無故障的節點向其相鄰節點報告正常的狀態,目的節點是相鄰節點;在故障情況下,故障發現節點會雙向發起合適的橋接請求,對環回模式是為了在倒換的首末節點間傳遞信息,對
源路由模式是在全網傳遞故障區段信息。APS信息的源節點是故障發現節點,目的節點是其相鄰節點,即故障區段的另一節點。任何非目的節點對APS信息採取透明的傳輸。在故障區段失效的情況下,源目的節點間APS信息將遍歷環上所有節點。各節點處理APS信息並在相應節點進行倒換動作,實現對環網上業務的保護。
典型套用
在城域網中的套用
城域網中
傳送網主要採用環網架構。環形
網路拓撲在層次化組網、節省線路資源(比如光纖、Cable等)、提供靈活快速的保護、簡化組網
拓撲和簡化網路管理等方面具有線形和星形方式不具有的優點。但是,它必須給數據通道提供快速的故障恢復能力,其中最關鍵的就是小於50 ms的保護倒換能力。
各種電信級乙太網技術在組網時,大多支持環形組網,各種技術大同小異。物理上都是環形網路拓撲,而邏輯上是鏈形或樹形拓撲;環上節點數與設備性能、業務流量、傳輸距離相關,理論上沒有限制。現有各種環網技術方案大都基於
ITU-T G.8032標準根據
RPR技術或者ERP技術擴展而來的,比如,MSR、ZESR、E-SPRing等,主要差異在於不同的故障檢測和擁塞點的靈活選取,可以提高故障檢測時間和
網路頻寬利用率。而隨著
T-MPLS技術的不斷成熟和完善,T-MPLS網路的廣泛配置,針對T-MPLS的TM-SPRing技術也將逐漸被運營商採用,來達到電信級乙太網的可靠性以及可管理性要求。
在網咖行業中的套用
隨著網咖行業的發展,網路快速、高效、安全、穩定已成為網咖業主以及廣大網民的首要選擇,特別是
萬兆環網的問世,得到廣大網咖業主的認可與支持。在網咖行業中乙太網主要體現如下幾個特點:
扁平化組網結構 所有網路儘量減少網路層次,提升數據轉發性能;最大限度提升
無盤客戶機到
無盤伺服器的讀取 速度;
解決匯聚層網路瓶頸提升主交換與分交換之間的頻寬,但2G匯聚仍然不能從根本上解決匯聚層的網路瓶頸,特別是全win7的網咖;10G組網連線,完全滿足48台客戶機與無盤伺服器、電影、更新、路由通信頻寬需求,徹底打開匯聚層網路瓶頸;
強大的網路故障自愈能力 鏈路聚合、生成樹、
EAPS、RPR、MPLS乙太網、
PBT等,網路保護能力是網路的自愈特性。環網協定利用斷路告警、環監測、環恢復三種機制來對協定進行維護。在網咖行業中傳統二層架構網咖都是單一
核心交換機,當主交換出現故障時,將導致所有客戶機、伺服器通信中斷,影響整個網咖正常運作;“優肯”
萬兆環網方案所有交換機在邏輯上均為主交換,其中任何一台故障,環網保護協定均能將數據倒換到備用鏈路,保障網路正常運行。並在用戶感知不到的情況下,系統通過雙向實時檢測,自動保護倒換,使用簡單方便,為網咖正常運行保駕護航
網路數據負載均衡 由於
無盤伺服器在邏輯鏈路上是均勻分布在整個萬兆主幹環網中,網路運營時的數據負載壓力是非常均衡的;
解決主幹單點故障傳統
萬兆網咖都是單一
萬兆交換機,一旦主交換出現故障,將導致所有
無盤客戶機、無盤伺服器通信中斷,影響整個網咖正常運作;所有交換機均為主交換,其中任何一台故障,環網協定均能將數據倒換到備用鏈路,保障網路正常運行。而且在用戶感知不到的情況下,系統通過雙向實時檢測,自動保護倒換,使用簡單方便;
組網規模靈活擴展 傳統網咖,可擴展性比較差,如根據網咖發展需增加規模,購置更多的客戶機,但由於主交換連線埠限制,會制約連線的分交換數量、以及無盤客戶機的數量,網咖增加規模改造難度比較大;優勢在於任何時候擴展網咖規模,只需在任何節點增加一台即可完成擴容,操作簡單,不會改變其他網路結構;